全球信息柵格及軍事應用啟示

盧 山， 鞠茂光， 晏 慶

（①海軍工程大學，湖北 武漢 430033；②海軍某通信研究所，北京 100841）

0 引言

從第一次海灣戰(zhàn)爭以來，各國軍事專家紛紛意識到，在未來戰(zhàn)爭中，信息將成為戰(zhàn)爭的第一要素。誰能在獲取、傳輸、處理和利用戰(zhàn)爭信息方面占優(yōu)勢，誰就能掌握戰(zhàn)爭的主動權，直至贏得戰(zhàn)爭的勝利。為了解決實際應用中暴露出的各種問題，彌補各軍種現(xiàn)有綜合電子信息系統(tǒng)之間“信息共享能力差，難以融合集成”的缺陷，美軍提出了“全球信息柵格(GIG，Global Information Grid)”的概念，并制定了發(fā)展計劃[1]。GIG通過整合各種信息資源，將各軍種現(xiàn)有的“煙囪式”系統(tǒng)融合為一個可以共享“陸、海、空、天”多維信息的互連互通互操作網(wǎng)絡，為打贏未來信息化戰(zhàn)爭奠定了堅實基礎。

全球信息柵格是美軍全力打造的軍事電子信息系統(tǒng)，是未來網(wǎng)絡中心戰(zhàn)的基礎。深入研究全球信息柵格對于提升軍隊信息化水平，推進以信息技術革命為主體的新軍事變革，促進軍事信息網(wǎng)絡化建設水平具有十分重要的意義。

1 全球信息柵格的概念、組成和功能

1.1 全球信息柵格的概念

信息柵格（Information Grid）隨著通信和網(wǎng)絡技術的發(fā)展而產(chǎn)生。它利用通信網(wǎng)絡將分散的各種資源、計算機、存儲設備、軟件、數(shù)據(jù)庫等連接起來，為處于不同地理位置的用戶，提供所需要的業(yè)務應用和信息服務[1]。信息柵格的突出特點，一個是網(wǎng)上資源的共享和利用，另一個是多個節(jié)點的協(xié)同工作。

GIG概念于1999年9月22日在美國防部首席信息官（CIO）的備忘錄中提出。根據(jù)美軍《全球信息柵格頂層要求文件》的定義，GIG是“全球互連的、端到端的信息系統(tǒng)、與之相關的過程和根據(jù)作戰(zhàn)人員、決策人員和支持人員的需要收集、處理、存儲、分發(fā)和管理信息的專業(yè)人員構成”[1]。GIG包括所有自有的及租用的通信和計算系統(tǒng)及服務、軟件（包括應用軟件）、數(shù)據(jù)、安全服務和其他為獲得信息優(yōu)勢所需的相關服務。GIG目標是“在恰當?shù)臅r間、恰當?shù)牡攸c，將恰當?shù)男畔ⅰ⒁郧‘數(shù)男问浇唤o恰當?shù)慕邮照?，同時壓制敵方謀求同樣能力的企圖”[1]。

1.2 全球信息柵格的組成

GIG包含三部分：傳感器柵格、交戰(zhàn)柵格和信息柵格。GIG的構建思路如圖1所示。

圖1 GIG的組成結構[2]

其中，信息柵格是一個信息系統(tǒng)，它提供通信、信息處理、信息儲藏和增值服務，以便用戶能發(fā)展信息、處理信息和交換信息。傳感器柵格、交戰(zhàn)柵格和信息柵格緊密聯(lián)系在一起，從而為美軍提供傳感器到射手的無縫信息傳輸和共享能力。

1.3 全球信息柵格的功能

美軍期望GIG能提供以下能力：

①安全、無縫的端到端的信息傳輸和共享能力；②能滿足美國國防部及情報部門在和平時期和戰(zhàn)時的需求；③聯(lián)合的、大容量的組網(wǎng)運行能力；④采用開放的架構，易于擴展，新技術能嵌入，同時能兼容原有系統(tǒng)；⑤具備“即插即用”的互操作能力，可按需快速地進行調(diào)整和重新配置；⑥通過提供動態(tài)的成員加入或退出機制，支持靈活的、安全的和互操作的政策管理；⑦能夠按照要求提供所需的連接、帶寬和處理能力；⑧可隨時地、動態(tài)地改變控制信息訪問和交換信息與服務的政策；⑨實現(xiàn)深度防御，提供極強的信息安全能力。

2 全球信息柵格對戰(zhàn)爭的影響

2.1 戰(zhàn)爭樣式的轉(zhuǎn)變

信息化時代的戰(zhàn)爭，軍事理論、戰(zhàn)爭形態(tài)和作戰(zhàn)樣式等方面將發(fā)生根本的改變。信息技術的發(fā)展帶來了戰(zhàn)爭形態(tài)、指揮體制、作戰(zhàn)方式等一系列深刻的整體性變革，信息技術已經(jīng)成為未來戰(zhàn)爭中提升戰(zhàn)斗力的第一要素。隨著美軍GIG的設想與建設以及新信息技術革命的不斷深入發(fā)展，美軍真正實現(xiàn)了傳感器網(wǎng)絡、通信網(wǎng)絡和武器網(wǎng)絡之間的無縫連接。通過GIG，美軍實現(xiàn)了“傳感器到射手”的無縫鉸鏈，“發(fā)現(xiàn)即摧毀”的戰(zhàn)斗目標基本實現(xiàn)。

2.2 “平臺中心戰(zhàn)”向“網(wǎng)絡中心戰(zhàn)”轉(zhuǎn)變

美軍GIG的提出和建設，推動了美軍 “平臺中心戰(zhàn)”向“網(wǎng)絡中心戰(zhàn)”的轉(zhuǎn)變。美軍提出了“網(wǎng)絡中心戰(zhàn)”的設想，其主要的思想是：利用信息優(yōu)勢來形成戰(zhàn)爭中的知識優(yōu)勢和決策優(yōu)勢，并最終轉(zhuǎn)化為戰(zhàn)爭勝勢?！熬W(wǎng)絡中心戰(zhàn)”是隨著信息技術的不斷發(fā)展而誕生的新的作戰(zhàn)方式?！熬W(wǎng)絡中心戰(zhàn)”時代，誰能最快地了解戰(zhàn)場態(tài)勢，并高效地執(zhí)行作戰(zhàn)任務，誰就能獲取戰(zhàn)爭的制信息權，從而贏得戰(zhàn)爭勝利?！熬W(wǎng)絡中心戰(zhàn)”的成功直接依賴于信息共享的可靠性、完整性和適時性?！熬W(wǎng)絡中心戰(zhàn)”時代，作戰(zhàn)將不再以武器平臺為中心，而是以信息柵格為中心。GIG是美軍實現(xiàn)“平臺中心戰(zhàn)”向“網(wǎng)絡中心戰(zhàn)”轉(zhuǎn)變的基礎和關鍵，被稱為“網(wǎng)絡中心戰(zhàn)”的“神經(jīng)中樞”，“網(wǎng)絡中心戰(zhàn)”的各作戰(zhàn)實體都依賴于GIG所提供的信息能力生存和作戰(zhàn)。

2.3 建設信息化軍隊的技術保障

美軍《2020 聯(lián)合設想》提出的信息優(yōu)勢和決策優(yōu)勢，是為了有效地實施聯(lián)合作戰(zhàn)，從而實現(xiàn)全球的戰(zhàn)略目標。全球信息柵格能使作戰(zhàn)人員在一個強大的網(wǎng)絡和信息基礎設施支持下，大大改善系統(tǒng)的互操作性，實現(xiàn)端到端的信息傳輸能力，達到帶寬容量的最大化，從而最佳地共享和利用信息。通過構建能覆蓋陸、海、空、天、潛等各類作戰(zhàn)平臺的扁平化、分布式網(wǎng)絡系統(tǒng)，達成網(wǎng)絡互聯(lián)互通、手段可控可管、業(yè)務按需服務、傳輸自動路由、信息安全保密、用戶隨遇接入的一體化信息傳輸平臺，以信息系統(tǒng)柵格化推進作戰(zhàn)力量一體化，以增強軍隊應對作戰(zhàn)需求不確定性的能力，提高基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)能力。因此，軍事信息柵格是軍隊未來獲取信息優(yōu)勢、提高聯(lián)合作戰(zhàn)能力不可或缺的手段，是實現(xiàn)我軍向信息化軍隊轉(zhuǎn)型的技術保障。

3 全球信息柵格的軍事應用啟示

為實現(xiàn)建設信息化軍隊，打贏信息化戰(zhàn)爭的目標，我們必須根據(jù)我國國情，學習研究世界主要軍事強國，尤其是美軍在建設GIG過程中的思路和方法，加強信息化戰(zhàn)爭理論研究，加快信息化基礎設施建設，著力推進信息系統(tǒng)融合，構建具有我軍特色的軍事信息柵格體系，實現(xiàn)軍隊信息化建設跨越式發(fā)展。

3.1 以軍事需求為牽引，加強體系架構研究

技術始終隨著需求改變而不斷發(fā)生變化，借鑒美國GIG發(fā)展的成功經(jīng)驗，從軍事需求分析出發(fā)，構建適合軍隊任務特點的信息系統(tǒng)體系結構。系統(tǒng)建成后是否緊貼實戰(zhàn)需求，是否適合我軍作戰(zhàn)特點，其關鍵在于軍事需求論證工作的成敗。加強軍事需求研究論證，應特別注重其戰(zhàn)略性、前瞻性、可行性和實用性，在軍事信息柵格建設過程中，應依據(jù)未來一體化聯(lián)合作戰(zhàn)方式，加強對戰(zhàn)場信息優(yōu)勢之爭的理解和把握，通過全面系統(tǒng)的頂層規(guī)劃設計，研究論證軍隊作戰(zhàn)任務特點對軍事信息系統(tǒng)的需求，建立軍事信息柵格建設需求的理論模型，從而構建軍事信息柵格的體系結構。通過全面系統(tǒng)的軍事需求分析、科學規(guī)范的頂層設計和規(guī)劃、合理可行的實施步驟和保障措施，指導和規(guī)范軍事信息柵格的總體設計，為軍事信息柵格建設提供強有力的理論支撐。

3.2 以集成為基礎，穩(wěn)步推進系統(tǒng)建設

信息化本質(zhì)上就是集成化[3]，綜合集成是構建復雜系統(tǒng)的基本方法。軍事信息柵格建設的核心是綜合集成，要依據(jù)頂層設計的規(guī)范化，技術體制的標準化的原則，通過對已有系統(tǒng)進行標準化改造，對新研系統(tǒng)進行規(guī)范化設計，縱向?qū)崿F(xiàn)傳感器、指控系統(tǒng)、武器平臺的有效融合，橫向?qū)崿F(xiàn)各軍兵種信息系統(tǒng)的有效融合，從而全面實現(xiàn)更大范圍、更多層次的信息共享和有效利用。建設和發(fā)展軍事信息柵格是一項復雜的系統(tǒng)工程，應首先推進現(xiàn)有信息系統(tǒng)的融合，通過區(qū)域性信息柵格建設發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題，不斷探索信息柵格建設的規(guī)律，有效避免大規(guī)模建設的投資風險和重復建設的資源浪費，實現(xiàn)向軍事信息柵格的逐步演進。

3.3 研究突破關鍵技術，提升系統(tǒng)整體能力

關鍵技術決定著軍事信息柵格的功能實現(xiàn)與能力水平，當前需突破以下關鍵技術：①網(wǎng)絡關鍵技術，主要是各專用子網(wǎng)控制技術、有線/無線網(wǎng)綜合組網(wǎng)技術、自動路由和軟交換等技術；②系統(tǒng)動態(tài)集成和重組技術，提供基本的、基于柵格服務的系統(tǒng)集成功能、資源動態(tài)分配功能，以及系統(tǒng)靜態(tài)和動態(tài)數(shù)據(jù)的備份和恢復功能；③是多級入侵檢測和響應技術，在系統(tǒng)級加入病毒檢測和防火墻等反入侵措施，在應用級進行入侵檢測，通過告警功能通知軍事信息柵格安全服務管理機制作出響應；④共享的環(huán)境支持技術，為各種軍事應用系統(tǒng)軟件提供統(tǒng)一的開發(fā)和運行環(huán)境，集成各軍兵種聯(lián)合作戰(zhàn)和獨立作戰(zhàn)任務的應用軟件，提高應用系統(tǒng)的可移植性、互操作性和重用性。同時，采用系統(tǒng)仿真技術，結合特定作戰(zhàn)背景，對軍事信息柵格涉及到的關鍵分系統(tǒng)、關鍵裝備和關鍵技術進行先期演示驗證，探索形成大系統(tǒng)（系統(tǒng)的系統(tǒng)）的技術方案和途經(jīng)，提高軍事信息系統(tǒng)的整體水平和作戰(zhàn)效能。

3.4 注重民用技術，加速推進軍隊信息化建設

信息技術和信息資源都具有很強的“軍民通用性”，世界主要軍事強國在各自軍隊信息化建設過程中都十分重視對民用信息資源的利用。其主要優(yōu)勢在于：①信息技術具有通用性，它既可用于國家民用信息化建設，建設各行業(yè)信息網(wǎng)絡系統(tǒng)，也可用于軍隊信息化建設，建設作戰(zhàn)、政工、后勤、裝備等各類信息系統(tǒng)；②民用信息技術具有更強的先進性，這主要得益于民用信息技術的需求大、更新快、應用廣等特點，激烈的市場環(huán)境促使民用信息技術升級換代的速度越來越快；③采用民用信息技術可以縮短軍事信息技術研發(fā)周期，據(jù)一些美國軍事專家估計，發(fā)展信息化武器裝備所需的信息技術70%～80%來自民間，20%～30%來自軍隊[4]，利用民用信息技術的最新成果，可大幅縮短軍事信息系統(tǒng)研發(fā)時間，減少投資，降低風險，為軍隊信息化建設的持續(xù)推進提供不竭動力，同時也可促進民用信息技術更好地發(fā)展，實為一舉兩得的良策。

4 結語

未來戰(zhàn)爭必將是以“網(wǎng)絡中心戰(zhàn)”為核心的信息化戰(zhàn)爭，信息優(yōu)勢之爭將成為制勝的關鍵所在，也是高技術戰(zhàn)爭中諸多主動權爭奪的焦點。因此深入研究全球信息柵格建設，特別是研究世界主要軍事強國在信息化建設中的經(jīng)驗做法以及從中獲得的啟示是十分必要的，對于加速推進我軍軍事信息柵格建設，提升我軍軍事信息網(wǎng)絡化水平有著重要意義。

[1] DoD. DoD Information Officer Guidance and Policy Memorandum No. 4D8460： Department of Defense Global Information Grid Networks[R]. Washington： DoD, 2000： 5-9.

[2] 郭小東.全球信息柵格的結構與探討[J]. 中國科技信息，2010(01)：50-53.

[3] 陳帥,高福軍,郝政疆.從綜合集成角度研究美軍“網(wǎng)絡中心戰(zhàn)”[J].國防技術基礎，2009（03）：36-43.

[4] 王保存.外軍信息資源開發(fā)利用的主要做法[J]. 國防，2006（02）：73-76.